C45配合比分析

C45（最大粒径31.5mm）混凝土配合比试验成果分析
一、技术指标
设计强度等级：C45；设计坍落度：160mm～200mm；骨料最大粒径：31.5mm。

二、主要参考规范
《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）。

三、使用原材料
本配合比试验使用塔牌水泥有限公司生产的普通硅酸盐水泥P.O42.5R，细骨料采用惠州河砂，粗骨料采用坪山石场生产的1-3碎石，外加剂采用三绿牌高效减水剂，拌和用水使用大鹏公司生活用水。

四、试验步骤
1．计算混凝土配制强度f
cu，0
,由于设计龄期为28d，因此保证率为95%，保证率系数取1.645。

f
cu，0≥f
cu，k
+1.645σ
式中 f
cu，0
——混凝土的配制强度，MPa；
f
cu，k
——混凝土立方体抗压强度标准值，MPa；
σ——混凝土强度标准差，MPa。

根据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）规定，对于C40混凝土，强度标准差σ取5.0MPa，经计算得C45混凝土的配制强度：
f
cu，0
=45+1.645×5.0=53.225MPa
2.计算满足配制强度的水胶比
W/B=
αa* f ce
f
cu，0+α
a
*α
b
*f
ce
式中 W/B——水胶比；
f
ce
——水泥28d强度实测值，MPa；
α
a 、α
b
——回归系数。

根据规范推荐，α
a 取0.53，α
b
取0.20，取水泥强度等级富余系数1.16，由于考虑
粉煤灰掺量为12.6%左右，取粉煤灰影响系数0.875。

即f
ce
=42.5*1.16=49.3MPa，
f
b
=49.3*0.875=43.1MPa代入上式计算得出：
W/B=
0.53×43.1
=0.40 53.2+0.53×0.20×43.1
选择基准水胶比为0.40。

3.初选混凝土单位用水量，计算水泥、粉煤灰、外加剂用量
根据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）中推荐，再根据经验初选混凝土单位用水量为200kg/m3，再考虑外加剂减水率为19.5%，所以初选用水量为161kg/m3；计算胶材用量为403kg/m3，再考虑掺入12.6%的粉煤灰，粉煤灰用量为51kg/m3，水泥用量为352kg/m3；外加剂掺量为2.69%，外加剂用量为10.84kg/m3。

4．砂率初选
根据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）中推荐，初选坍落度为60mm混凝土的单位砂率为32%，在考虑砂率±1%，坍落度±20mm的规律调整砂率为39%时坍落度满足设计要求（160-200mm），因此初选砂率为39%。

5．计算砂、石用量
按质量法计算每立方米混凝土中各种材料的质量，假定混凝土容重为2365kg，计算公式如下：
m
水+ m
水泥
+m
粉煤灰
m
砂
+ m
石
+m
外加剂
=2365
m
砂/（m
砂
+ m
石
）=β
s
式中：m
水、m
水泥
、m
粉煤灰
、m
砂
、m
石
、m
外加剂
表示每立方米混凝土中水、水泥、粉煤灰、
砂、石子、外加剂的质量；β
s
表示砂率。

βs=39%。

根据前面确定：m
水=161kg/m3；m
水泥
=352kg/m3；m
粉煤灰
=51kg/m3；m
外加剂
=10.84kg/m3。

计算砂、石用量：（m
砂+ m
石
）=2365-161-352-51-10.84=1790kg/m3，
m
砂=698kg/m3；m
石
=1092kg/m3。

6．试拌结果如下：
所以选择调整后的配合比为基准配合比，水泥：粉煤灰：砂：石：外加剂=161：352：51：698：1092：10.84。

保持单位用水量不变，分别选择0.35、0.45两个水胶比，砂率分别选择38%、40%，确定另外两个试拌配合比，每立方米混凝土中各种材料用量如下：
0.35水胶比时：
水161kg/m3，水泥402kg/m3，粉煤灰58kg/m3，砂658kg/m3，碎石1074kg/m3，外加剂12.37kg/m3。

0.45水胶比时：
水161kg/m3，水泥304kg/m3，粉煤灰45kg/m3，砂738kg/m3，碎石1107kg/m3，外加剂9.63kg/m3。

7．混凝土性能试验
按上述计算所得三个配合比，分别进行试拌、成型，检测混凝土性能，3d、7d及28d 试验结果见下表，混凝土28d抗压强度与胶水比关系曲线分别见下图。

混凝土室内拌和成果汇总表
五、推荐混凝土配合比
参照上述试验及计算结果，将混凝土配制强度分别代入上图胶水比与强度关系式中，计算得出满足试配强度要求的水胶比为：
53.225=18.933×B/W+2.1342 W/B=0.371
考虑到由于混凝土罐车等对混凝土中砂浆粘附的影响现将砂率上调2%。

故推荐28d施工配合比见下表。

推荐混凝土28d施工配合比表
注：表中骨料用量以干燥状态计量。